电动汽车仪表

电动汽车仪表（共11篇）

电动汽车仪表 篇1

汽车仪表是汽车与驾驶员进行信息交流的窗口, 也是汽车最重要的零部件之一。随着车辆自动化和仪表的技术水平不断提高, 汽车厂家也在仪表盘上费尽心思, 让小小的仪表盘变得越来越漂亮, 功能越来越多, 从实用开始走向时尚、炫目。传统汽车中以单片机为控制核心的设计方式由于其设计线路复杂, 制成后不易调整, 外形古板、单调等原因难以满足实际需求。汽车仪表正逐步向数字化与智能化方向发展, 用数字化的虚拟仪表取代我国现阶段普遍使用的电器式或电子式仪表已成为实现车辆自动化的一个重要课题。用Lab VIEW虚拟仪器技术开发汽车仪表, 能有效化解开发成本高, 开发周期长, 可移植性差, 开发效率低等方面的问题, 并可以实现集数据采集、信号分析、计算处理等多项功能的汽车仪表盘。虚拟仪表能实时准确的接收来自下位机的水温、转速、电量 (SOC) 等的相关数据, 利用公式等进行分析计算后将数据通过虚拟仪器面板进行显示。与传统模拟电路式仪表相比具有显著优势。

纯电动汽车对汽车仪表提出新的要求

纯电动汽车是在全球石油价格上涨、城市环境污染越来越严重的推动下重新提出的新型汽车, 相对传统汽车在节能环保方面优势明显, 代表着未来汽车发展的方向。因而各大汽车公司竞相开展纯电动汽车项目, 部分纯电动汽车已经在国内外市场销售。然而, 由于纯电动汽车自身是个新兴产业, 相关零部件厂商也是近几年才投入开发产品, 技术积累少, 经验不足, 开发周期长。电动汽车仪表就是其中重要零部件之一, 它需求信息量大且需随时调整, 同时, 需要满足消费者对时尚、美感的要求。用传统仪表的显示方法显示, 车载的仪表数目将会不断增多, 使车辆仪表板显得很拥挤, 也会加大驾驶员的操作难度, 分散驾驶员的注意力。基于Lab VIEW的纯电动汽车仪表虚拟设计方法, 将这些问题迎刃而解, 它将所有的信息显示集合在一个屏幕上, 并以分界面的方法显示, 这样将使驾驶员查看信息非常便利, 取消众多的仪表, 也使车内空间变得更加宽敞、舒适和美观。

基于Lab VIEW的串口通信

Lab VIEW是一种程序开发环境, 由美国国家仪器 (NI) 公司研制开发的, 类似于C和BASIC开发环境, 但是Lab VIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码, 而Lab VIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序, 产生的程序是框图的形式。Lab VIEW提供了丰富的仪器控制功能, 支持虚拟仪器架构VISA (virtual software architecture) , 目前VISA已完整的集成了与GBIP、VXI、RS-232、RS-485和内插式数据采集卡等硬件的通信, 通过对VISA节点的调用, 可以方便、快速地实现系统上位机对下位机的实时监控。它的调用流程如图1所示。

1. VISA串行通信基本功能模块介绍

在Labview功能模板的Function>>Instrument I/O>>VISA程序库中包含进行串行通信操作的一些功能模块:

(1) VISA配置串口函数 (图2所示)

该函数用于串口的初始化, 在利用计算机控制串口仪器设备时, 会经常用到这个函数在进行串行通信前, 首先要配置好串口, 即先初始化串口, 使计算串口的各种参数设计与仪器设备的串口保持一致, 这样才能正确的通信。

(2) VISA读取函数 (图3所示)

该函数的功能是将串口中的数据读出, 然后利用Lab VIEW的数据处理功能对其进行分析处理。

(3) VISA写入函数 (图4所示)

该函数的功能是向VISA resource name所代表的仪器或接口写入信息。

(4) VISA关闭函数 (图5所示)

该函数将打开的VISA资源关闭, VISA resource name输入参数为包含会话信息的资源名。该函数关闭VISA会话, 并释放与之关联的所有资源。

2.VISA串行通信流程

利用VISA函数接收数据, 首先用VISA配置函数进行串口初始化, 即参数配置, 包括波特率, 通道口, 数据位等, 其次利用VISA读函数与写函数对数据进行读写操作, VISA通信接收或发送数据都是字符串。VISA读函数从VISA资源名称所指定的串口中读取指定字节的数据, 并将数据返回至读取缓冲区。有时不知道串口缓存区有多少字节的数据, 为防字节总数设置错误, 这是可以利用属性节点获取字节总数, 即把属性节点输出端子接入“VISA读取”节点的输入端子“字节总数”。VISA Close函数将打开的VISA资源关闭并释放与之关联的所有资源。VISA串口通信流程代码如图6所示。笔者利用虚拟仪器自带函数接收来自下位机发送的脉冲信号, 模拟实际行车过程中电机转速、车速、SOC、水温等的变化, 经过模数转换函数转换为数字信号后利用相关函数进行计算, 将结果连接至仪表指示端进行显示, 实现对汽车仪表运行过程的仿真。

系统功能模块设计与实现

1 串口通信及数据显示模块设计

在Lab VIEW环境中使用串口的基本步骤如图7所示。

PC机接收由串口传来的数据后, 利用公式节点对相关数据进行计算, 将结果连接至仪表终端进行显示。车速值的基本换算方法如下:

式中:V是车速, km/h;a为每指定间隔时间段内输入脉冲数;d为车轮直径;s是指定间隔计数时间, ms;k为脉冲数每转。里程值的换算方法:

式中:l为里程, km;n为总脉冲输入计数器。电动机转速值的换算方法如下:

式中:P为转速r/min, f为频率;n为电机极对数。

2 指示灯及报警模块设计

仪表盘上的指示灯包括近光灯、安全带指示、ABS指示灯、手刹灯等。当水温过高或电量不足时相应的指示灯会闪烁, 提示驾驶员及时了解行车状况。以温度模块为例, 其程序框图如图8所示。温度模块可以实现对超出高温限制的数据会及时报警, 红灯闪烁并发出蜂鸣声。

3 时间显示模块

时间显示模块用来显示当前时间, 方便驾驶员读取。直接采集PC机的系统时间并显示。时间显示程序部分程序框图如图9所示。

纯电动汽车仪表盘的功能分析

纯电动汽车仪表是用以监测汽车各系统工作状况的装置, 用户能通过汽车仪表随时掌握汽车各部件的工作状态, 为正确使用和维修电机提供依据和指南。汽车仪表盘主要有以下几大功能:车速表、里程表、电量表 (SOC) 、警告灯、水温表。车速表是用来指示汽车车速的装置, 其单位是km/h, 表上的刻度线表示速度, 指针指到不同的刻度线表示不同的速度。车速指示范围为0km/h~200km/h。里程表是记录汽车累计行驶里程数的装置, 最小单位为m, 指示有九位数, 最高记录里程为999 999.999km。电量表 (SOC) 用来指示当前电池内储电量的百分比, 指针指不同的刻度线表示不同的储电量百分比。其他警告类的指示灯为开关量, 超限制或者出现故障就闪烁并发出警报声。

1.仪表面板设计

对车速、电机转速、SOC、水温及各指示灯状态面板如图10所示。

2.运行分析

运行该程序可发现, 车速表, 转速表, SOC表, 水温表, 左右转向指示灯及时间/日期等都可以正常工作, 各项数据等均与原车仪表基本符合。

结束语

采用NI的Lab VIEW软件系统, 使得笔者在短期内开发了一套虚拟的纯电动汽车仪表, 该仪表能够快速准确的完成各项功能测试, 且具备可扩展性, 可以很方便的移植到其他产品中。虚拟数字式汽车仪表的应用, 使仪表的读数更加清晰和直观、信息量更大、智能化程度更高、功耗低及开发周期短、可移植性强, 相对传统的仪表在成本上有很大优势, 因此具有广泛的应用前景。

电动汽车仪表 篇2

标? 题：您的馆藏文章“汽车仪表盘常见的显示符号...”已被标精

发件人：系统管理员

时??间：-07-10 22:07:35

馆友“天R行空6354”：

您好!您的馆藏文章“汽车仪表盘常见的显示符号意思”深受广大馆友的喜爱，于7月10日进入“阅览室”频道的“生活/居家”下“爱车e族”类别的精华区。360doc代表全体馆友感谢您的辛勤劳动和慷慨分享! 360doc

车门状态指示灯―显示车门是否完全关闭的指示灯，车门打开或未能关闭时，相应的指示灯亮起，提示车主车门未关好，车门关闭后熄灭。

驻车指示灯―驻车制动手柄(即手刹)拉起时，此灯点亮。手刹被放下时，该指示灯自动熄灭。在有的车型上，刹车液不足时此灯会亮。

电瓶指示灯--显示蓄电池工作状态的指示灯。接通电门后亮起，发动机启动后熄灭。如果不亮或长亮不灭应立即检查发电机及电路。

刹车盘指示灯--显示刹车盘片磨损情况的指示灯。正常情况下此灯熄灭，点亮时提示车主应及时更换故障或磨损过渡刹车片，修复后熄灭。

机油指示灯--显示发动机机油压力的指示灯，本灯亮起时表示润滑系统失去压力，可能有渗漏，此时需立即停车关闭发动机进行检查。

水温指示灯--显示发动机冷却液温度过高的指示灯，此灯点亮报警时，应即时停车并关闭发动机，待冷却至正常温度后再继续行驶。

安全气囊指示灯--显示安全气囊工作状态的指示灯，接通电门后点亮，约3-4秒后熄灭，表示系统正常，不亮或常量表示系统存在故障。

ABS指示灯--接通电门后点亮，约3-4秒后熄灭，表示系统正常。不亮或长亮则表示系统故障，此时可以继续低速行驶，但应避免急刹车。

发动机自检灯--发动机工作状态的指示灯，接通电门后点亮，约3-4秒后熄灭，发动机正常。不亮或长亮表示发动机故障，需及时进行检修。

燃油指示灯--提示燃油不足的指示灯，该灯亮起时，表示燃油即将耗尽，一般从该灯亮起到燃油耗尽之前，车辆还能行驶约50公里左右。

清洗液指示灯--显示风挡清洗液存量的指示灯，如果清洗液即将耗尽，该灯点亮，提示车主及时添加清洗液。添加清洁液后，指示灯熄灭。

电子油门指示灯--本灯多见于大众公司的车型中，车辆开始自检时，EPC灯会点亮数秒，随后熄灭，出现故障，本灯亮起，应及时进行检修。

前后雾灯指示灯--该指示灯是用来显示前后雾灯的工作状况，前后雾灯接通时，两灯点亮，图中左侧的是前雾灯显示，右侧为后雾灯显示。

转向指示灯--转向灯亮时，相应的.转向灯按一定频率闪烁。按下双闪警示灯按键时，两灯同时亮起，转向灯熄灭后，指示灯自动熄灭。

远光指示灯--显示大灯是否处于远光状态，通常的情况下该指示灯为熄灭状态。在远光灯接通和使用远光灯瞬间点亮功能时亮起。

安全带指示灯--显示安全带状态的指示灯，按照车型不同，灯会亮起数秒进行提示，或者直到系好安全带才熄灭，有的车还会有声音提示。

O/D挡指示灯--O/D挡指示灯用来显示自动档的O/D挡(Over-Drive)超速挡的工作状态，当O/D挡指示灯闪亮，说明O/D挡已锁止。[O/D挡介绍]

内循环指示灯--该指示灯是用来显示车辆空调系统的工作状态，平时为熄灭状态。当打开内循环按钮，车辆关闭外循环时，该指示灯自动点亮。

示宽指示灯--示宽指示灯是用来显示车辆示宽灯的工作状态，平时为熄灭状态，当示宽灯打开时，该指示灯随即点亮。

汽车仪表板的设计及分析 篇3

摘 要：汽车行驶中，汽车仪表板所发挥的作用是不容忽视的，不仅可以确保汽车能够安全行使，而且还起到了装饰的作用，对汽车的视觉效果具有重要影响。汽车仪表板属于汽车的功能性部件，要具有一定的装饰性，其较高审美价值甚至关乎到汽车的使用性能。本论文着重于探究汽车仪表板的设计，并针对相关问题进行分析。

关键词：汽车仪表板；设计；分析

中图分类号： U463 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）11-182-2

0 引言

现代汽车已经成为中国的日常交通工具。随着汽车进入到寻常百姓家，汽车的购买量呈现增长趋势。个人购买汽车，不仅对汽车的质量以高要求，而且还注重汽车的美观度。特别是汽车市场竞争日益激烈，越来越多的汽车企业开始向客户提供售后服务，以提高市场份额度。要提高汽车产品的吸引力，汽车设计极为重要，而仪表板的装饰效果则要予以重视。汽车仪表板作为汽车设计的核心部件，优化设计不仅可以提高汽车的质量，还会提升汽车的整体视觉效果。

1 汽车仪表板的分类

汽车仪表板分为多种类型，根据材料的不同，可以分为硬质仪表板和软饰仪表板。其中，软饰仪表板的各个部分由于所发挥的功能不同，选用制造材料也会有所不同。大汽车和小轿车的汽车仪表板所使用的材料也有所不同。大型的汽车往往会采用硬质仪表板，主要的材料是冲压成型的钢板材料，经过焊接、涂装之后安装在大型汽车上[1]。为了使仪表板看起来美观，钢质仪表板需要包上皮革。小轿车采用聚氨基甲酸酯所制作的仪表板，一些仪表板是由聚丙烯塑料或者ABS塑料聚合物为材料制作而成。仪表板为简单的结构设计，注塑成型即可。

2 汽车仪表板优化设计的必要性

汽车仪表板所发挥的功能关乎到汽车操作的准确性。汽车仪表板安装在汽车方向盘的前方，驾驶员通过仪表操作进行汽车驾驶，同时还要根据仪表指示判断驾驶操作。所以，汽车仪表板被安装在驾驶员触手可及的位置，使得汽车处于行驶中，驾驶员就可以完成各项控制操作。汽车仪表板所安装的位置对汽车的美观性具有重要影响，因此，汽车仪表板不仅要发挥其功能性，还要具有装饰性。在进行汽车仪表板设计中，就要将两种因素都要考虑到[2]。要对汽车仪表板优化设计，要注重选择绿色材料，避免材料会释放有毒化学成分而污染驾驶室。汽车仪表板安装在驾驶室的前方位置，需要结构设计稳定，确保不会因汽车发动机的散热或者阳光照射而使得仪表板在高温环境下产生变形。通常汽车仪表板设计要保证材料的刚性良好，使仪表板有足够的刚度而不会因汽车行驶中的冲击力而出现摆动，同时对仪表板上所安装的各种设备负荷具有足够的支撑力。

3 汽车仪表板的设计

汽车仪表板的设计主要包括仪表板的面板设计、仪表板的仪表面罩设计、仪表板的仪表布置设计和仪表板的操纵按钮布局设计等等。

3.1 汽车仪表板的面板设计

汽车仪表板需要在驾驶员目视范围内，并保证汽车在行驶中能够及时观察，因此，汽车仪表板的面板要在驾驶员的目视距离500毫米至700毫米之间。这个目视距离符合中国人的身材特点，是结合多年的汽车仪表板的面板设计经验的结果而确定下来的[3]。目视距离550毫米至580毫米之间是最佳目视距离。由于驾驶员对汽车仪表板的面板是俯视观看，因此，面板设计中，要考虑到最佳平面夹角，使得驾驶员在观看仪表板的时候，不会被方向盘等所遮挡。通常在平面夹角设计上，仪表板的表面、仪表板中心和眼球的连线要呈现直角，而驾驶员的视线与仪表板平面之间的角度为30度，这种设计是最为合理的。

3.2 汽车仪表板的仪表面罩设计

汽车仪表板的仪表面罩的设计中，要充分考虑到其所发挥的功能。汽车仪表板的仪表面罩是将仪表板盖住，以避免灰尘落入到仪表板的内部，起到了防护的作用。根据仪表板的整体结构对仪表面罩进行设计，不仅要充分考虑到汽车仪表板在汽车驾驶室中的空间位置，外形设计，还要考虑到驾驶室中的光线照射情况以及仪表面罩的反光强度是否会刺激到驾驶员的眼睛而干扰驾驶员对路况的判断。通常汽车仪表面罩为直立结构设计，内凹曲面的外观设计，这样可以防止阳光照射到仪表板上而反光。

3.3 汽车仪表板的仪表布置设计

汽车仪表板上面存在盲区，因此，对仪表的布置要具有科学性，以避免对驾驶员的操作造成不良影响。驾驶员在驾驶汽车的过程中，对仪表的观看率是最高的，因此，要设计早容易观看的位置，确保不会影响驾驶员的正常驾驶[4]。在汽车仪表板上进行仪表布设，要对盲区所在位置以及盲区的范围都要加以确定，根据仪表的使用频率确定仪表安装位置，以使仪表的功能得以充分发挥。只有当驾驶员对仪表指示以准确观看，才能够确保行车安全。

3.4 汽车仪表板的操纵按钮布局设计

汽车仪表板上操作按钮布局的设计，需要根据驾驶员的操作按钮频率进行合理设置。对于操作频率较高的按钮，就需要安排在驾驶员可以快速而准确地触及到的位置，便于驾驶员准确操作；如果是不常用的按钮，安排在距离驾驶员较远的位置即可，以提高驾驶员的按钮操作效率。

3.5 汽车仪表板的组合仪表罩设计

汽车仪表板进行整体优化设计，就要注重组合仪表罩的设计。出于应用性，在对组合仪表罩进行设计的时候，要注重高度的准确，需要通过计算获得。当高度确定下来之后，还要对其结构布局进行设计，以使汽车仪表板的组合仪表罩结构布局局限在视角边界之内。随着组合仪表罩的高度确定下来之后，就是对汽车仪表板的边界确定。这样的设计，使得汽车驾驶员在汽车运行的过程中，就能够对仪表板上的各个仪表信息提示观察准确，并获得相关信息，保证汽车驾驶的安全可靠性。

4 总结

综上所述，随着私家车数量的越来越多，行车安全成为目前重点关注的问题，而汽车仪表板设计是否科学合理，对驾驶员的行车质量至关重要。此外，人们对汽车的美观度要求也越来越高。汽车仪表板在汽车驾驶室中处于特殊的位置，对汽车的美观度具有重要的影响力，因此，要确保汽车仪表板的功能性充分发挥出来的同时，还要使其设计具有装饰性。

参 考 文 献

[1] 曹旻颖.汽车工艺中仪表板整体优化设计要点分析[J].科技创新与应用，2013（32）：95-95.

[2] 李慧莲，王文涛，李丽，等.汽车仪表板材料氛灯老化试验与自然曝晒试验相关性研究[A].第七届中美材料环境腐蚀与老化试验学术研讨会[C]，2013，1（01）：9-10.

[3] 陈美文，丛艺家，赵福全.仪表板的布置设计[J].轻型汽车技术，2012（01）：21-24.

浅谈汽车组合仪表的设计 篇4

汽车组合仪表是汽车的重要部件之一,其功能是使驾驶员在正常驾驶过程中更集中、直观、快速的掌握汽车的各种动态指标,如:行驶速度、发动机转速、蓄电池状态、里程、制动、冷却水温、剩余油量等,它是驾驶员了解汽车状态的一个窗口,为驾驶员正确操作汽车及安全行车提供了保证[1]。因此如何布置组合仪表使之能提供一个清晰的显示界面,并让驾驶员在使用过程中感到安全、舒适、高效是组合仪表设计的过程中需要考虑的重要原则。

驾驶员观察组合仪表的动作是在一瞬间完成的,因此必须保证将组合仪表的显示区域布置在不被方向盘和各种零部件挡住的位置,且不会产生各种反光问题,具体布置需满足组合仪表可视性、驾驶员前下视野、组合仪表反光校核要求。

1、组合仪表的可视性要求

1.1在设计过程中,首先得了解组合仪表可视性的相关术语及定义

(1)眼椭圆:指不同身材的驾驶员根据自己的意愿将座椅调整到舒适的位置后,以正常的驾驶姿态入座后,在不转动头部的前提下,其眼睛位置在车身坐标系中的统计分布图形。

(2)单眼盲区:指驾驶员用左眼或右眼单独观察时,由于方向盘对视线的阻挡而形成的左眼或右眼看不到的区域。

(3)双眼盲区:指驾驶员用左右眼同时观察时,由于方向盘对视线的阻挡而形成的双眼都看不到的区域,即左右单眼盲区的公共部分。

布置组合仪表时根据SAE J 1050定义的驾驶员视野盲区来决定组合仪表的位置,即组合仪表的显示区域必须布置于单眼可视范围之内即双眼盲区以外的范围,由此可得出方向盘与组合仪表的位置关系(见图1所示)。

1.2在辨认性方面推荐的目视距离即组合仪表显示面中心点到眼椭圆中心点的距离推荐在(750～820) mm较为合理。

1.3组合仪表显示平面中心和眼椭圆中心的连线与组合仪表平面的夹角尽量垂直,推荐角度为90±5°,即可保证组合仪表显示数字和符号的正确读识。

1.4组合仪表及其仪表罩的布置要满足定义的前下方视野要求,并且仪表罩的厚度要适中,因此,仪表罩断面应布置在前方下视野线L1以下,视野切线L2 (分别切于方向盘轮盘最高处截面下方和眼椭圆上方)的上方,如图2所示。仪表罩最前端与方向盘要保持一定的距离,建议不小于90mm为宜,以避免碰撞时转向管柱因溃缩空间小而发生不必要的人员伤害。

根据上面介绍的方法,确定好组合仪表的位置后,需做反光校核以及前挡风玻璃、侧窗玻璃的成像校核,具体校核方法如下:

2、组合仪表的反光要求

在汽车的正常行驶中,来自各个方位的光线照射在组合仪表上,其反射光线如果进入到驾驶员的眼睛,最常见的表现为驾驶员观察组合仪表时,因大面积的反光或阳光直射而看不清其内部显示信息,会对驾驶安全造成影响。因此在组合仪表设计时,我们需要考虑以下方面。

2.1光线透过前挡风玻璃入射到组合表上经仪表反光面反射后,反射光线不进入95%假人眼椭圆内,且远离眼椭圆10mm以上即可,如图3所示。

2.2光线透过侧窗玻璃入射到仪表面罩上经仪表面罩反射后,反射光线不能进入95%假人眼椭圆内,如图4所示。

2.3当组合仪表帽沿长度不够长时,阳光光线通过前挡风玻璃穿透反光面直接照射在组合仪表显示面上(见图5所示),影响驾驶员的观测,此时组合仪表面罩上被阳光直接照射的面积建议小于透光镜的10%。

2.4若光线经过乘员舱内的物体反射后通过管柱护罩和IP间的缝隙入射到仪表面罩上经仪表面罩反射后,反射光线不能进入95%假人眼椭圆内,造成二次反光,如图6所示。

3、组合仪表的成像要求

由于组合仪表帽沿不能完全遮挡组合仪表发光符号的光线投射到前挡玻璃和侧窗玻璃上,为了保证驾驶员夜间行车安全,成像校核是必须的。成像校核主要是校核在夜间行车时,组合仪表的发光符号在前挡风玻璃及侧窗玻璃上的成像是否在驾驶员的可视区域内,影响驾驶员正常驾驶,校核方法及要求如下:

3.1前挡风玻璃成像校核:

95%假人眼椭圆区域内的所有眼点透过前挡风玻璃观察车辆前方时,组合仪表在前挡风玻璃的成像不在驾驶员观察的A、B区域内(A、B区做法见《GB1 1555汽车风窗玻璃除霜和除雾系统的性能和试验方法》),见图7所示,绿色图像为组合仪表帽沿与显示区域在前挡风玻璃的成像,虚线表示成像被帽沿所遮挡,实际中不存在的部分。为了简化校核工作量,校核眼点取眼椭圆12个典型眼点,即取左眼椭圆6个典型眼点,分别为前、后、上、中、下、左眼点和取右眼椭圆6个典型眼点,分别为前、后、上、中、下、右眼点。校核结果判断标准分为两种情况:

(1)若组合仪表显示区域的成像未被帽沿的成像全部遮挡,则未被遮挡的显示区域成像不能进入B区以内;

(2)若组合仪表显示区域的成像被帽沿成像全部遮挡,即显示区域成像不会出现在前挡风玻璃上,即组合仪表帽沿成像不能进入A区以内。

3.2侧窗玻璃成像校核:

侧窗成像校核主要是针对左前侧窗,若组合仪表与左侧外后视镜的相对位置不合理或组合仪表帽沿的长度较短,会出现组合仪表在左侧窗上的成像落在外后视镜的视野区域内,导致驾驶员看不清后方的路况,影响行车安全。校核方法:利用折射原理,取95%假人眼椭圆的极限眼点做组合仪表显示区域及帽沿在侧窗玻璃上的成像,未被帽沿遮挡的显示区域成像不能出现在左侧外后视镜的视野区域内。如图8所示,是基于驾驶员某眼点的组合仪表帽沿及显示区域在左侧窗的成像与左外后视镜视野区域的校核案例,该案例中未被帽沿遮挡的显示区域成像(蓝色阴影区域)不在该眼点的后视镜视野区域内,因此满足侧窗成像的要求。

4、结论

组合仪表的设计是一项复杂而细致的工作,也是汽车仪表台设计的重要组成部分。设计人员必须在设计过程中权衡利弊,多方位思考,使其既能充分满足驾驶员的认知需求,又能与乘员舱内的造型风格相一致[2]。

参考文献

[1]刘斐.基于人机工程的汽车组合仪表设计研究[J].辽东学院学报(自然学版),2010.

电动汽车仪表 篇5

摘 要：汽车仪表板配备的表皮可用搪塑工艺，这类成型工艺很适合仪表板的制备。然而从现状看，搪塑工艺仍缺失配备的深入探析，制作搪塑表皮若遇有突发的质量故障则会增添表皮深层的某一缺陷。针对于仪表板增设必备的质量控制，在最大范围内改进并调整了常用的搪塑工艺，这样也可提升搪塑表皮原有的质量水准。对于此，有必要妥善管控汽车仪表板配备的搪塑表皮制作流程，结合实情采纳最合适的控制方式。

关键词：汽车仪表板；搪塑表皮；质量控制

很长时期以来，搪塑产品表现出来的总体质量密切关乎选取的原材、成型的工艺、成套设备及选定的参数。针对于参数及工艺，解析了搪塑表皮常见的质量弊病。常见的弊病为：表皮薄厚不够均匀、凸显波纹或气泡、光泽度不佳等。在质量管控的视角下还要辨析深层的弊病成因，改进并且创新现存的搪塑工艺。优化组合得出的搪塑参数含有塑化时的温度、旋转角度及速率、冷却停留的时间、预热的温度等。经过质控及优选组合，解决了常见的搪塑表皮缺陷。

1 表皮的搪塑缺陷

制作搪塑表皮时，冷却室频繁关门并且开门以便于调运塑化模具。在这时，冷却室吸纳了外在较多的热气，冷却室侧壁及冷凝性的装置都含有偏热的水蒸气，遇冷状态下将会聚集成细微的小水滴。高分子材质被送入冷却室中，熔融的这类材质有着较低的自身黏度，循环风高速吹入冷却室并吹过表皮的搪塑，急剧遇冷的熔融外皮变得更为坚硬[1]。模具留有余热，膨胀并且蒸发而后增添了内在表皮的薄膜气泡。详细来看，搪塑表皮常见缺陷如下：

首先，表层很易凸显波纹。搪塑表皮常常显露较多波纹，在交变应力及暴晒的双重影响下，制作出来的仪表板将会显露明晰的表层印痕，这就干扰了应有的表层美观。从深层成因来看，表层波纹来自不够均匀的工位蘸料，若没能均匀敲击料箱那么蘸料分布的形态也将不够均匀。此外，若气缸存有偏少的总气量，敲击末端气缸的速率是偏缓的，敲击锤很难表现出必要的冲击价值，残存着的粉料也并不会散落下来。这样一来，模具蘸料将不会均衡，表层附带较多的波纹。其次，表层薄厚不够匀称。搪塑表皮是否足够厚，这种状态密切关乎爆破的气囊性能。薄厚不均的根本成因含有：搪塑表皮本身的薄厚状态还关系着旋转方向、旋转的方位角。若要真正调控至均匀的表层厚度，应能确保初期的模具拥有均衡的各区域温度。在真正制作之前还应历经多次尝试，确认旋转工位对应着的最佳参数以此来维持均衡[2]。再次，表层经常不够光滑。在某些情形下，搪塑原料是相同的，然而制作得出的仪表板却并不相同。针对于同种表层，测定出来的光泽度也并不相同。经过调试即可发现：模具表层是否拥有最适宜的温度关乎它是否光滑。如果温度升高，那么对应的光泽度也将变得更明显。由此即可得知：光泽度也根源于调控的模具温度。唯有确保同样状态下的模具温度，搪塑表皮才会足够光滑且拥有光泽，表层光泽度也将减低潜在的彼此差异。最后，还要慎重防控桔皮表层。搪塑成型不可缺失凝胶的转化进程，凝胶转变的进程含有物理特性。在某个时段内，塑化炉可达必备的凝胶温度，这时的高分子原材也可变为溶胶及较少的粉料。然而，若塑化温度超出了初期的转变温度而后再次经过偏长的塑化时间，表层将会缓慢表现出流挂的形态。与之相反，若塑化温度没能符合设定的转变点，不够良好的塑化将带来表层桔皮的形态。在根本上确保期望的塑化状态，就要慎重调控并且配备塑化时间及各时段的温度。

2 质量控制的途径

2.1 去除表层附带的气泡 除掉薄膜形态的搪塑气泡，先要明晰气泡的根本成因。冷凝水作用下，气泡将缓慢形成。对于此，唯有消除飞溅出来的水才能杜绝薄膜气泡。在消除气泡时，可增设冷凝器配备的收集构件，把这种构件布设于下侧的冷凝器。這样一来，直接即可排除内在的冷凝水，在最大范围内回避了进到风箱之内的更多冷凝水。此外，冷却室侧壁还可添加必备的引流装置，汇聚凝结水之后再次排除水分。汇聚了主干部分凝结的水，引流槽可设定为树枝形状[3]。实际上，消除气泡还可选取多样的途径，唯有灵活结合真正的生产流程才能选取最佳的调控及消除方式。

2.2 去除表皮波纹 出现波纹时，则要深化解析蘸料及模具各位置是否均衡。可在转料内在的架构中增设敲击性的新构件，同时配备旋转性的接头。气动驱动下的接头整合了双重的排气口及进气口，气缸也设定为较大的通径。如果敲击管路，则会加快后续的排气流程并且去除了额外的活塞阻力。进气口可变更固有的直径大小，气缸可承受的敲击作用由此而被改善。针对于炉内现存的风管妥善予以仿真，设定了炉门周边的温度补偿以此来确保均匀状态下的表层温度，这样设置的表面即可消除偏差的光泽度。（见图1）

2.3 优选塑化参数 搪塑成型的各步骤中都要优选必备的参数，适当匹配塑化及蘸料双重的工位。从现状来看，两类工位并没能设定可查的固定数值，为此还要辨别精确的表皮温度以便于随时调控参数。若蘸料工位减缓了旋转的速率，那么代表着较高的预热温度；对于塑化工位，旋转较慢时炉内反而会提升温度。应当归纳珍贵的调整经验，及时调整参数[4]。

3 结语

日常生产时搪塑表皮很难杜绝潜在的质量弊病及漏洞，这些漏洞都含有深层的成因。设定质量控制也应考虑到真实的情形，选取最合适的灵活措施以此来避免事故。未来的探究中，还应注重改进搪塑表皮配备的制作设备，调整并优化原先的工艺参数。结合不同问题，灵活配备多样的解决途径，在根本上调控搪塑表皮必备的质量水准。

参考文献：

[1]孙军，于善平，闻向阳，等.汽车仪表板搪塑表皮的质量控制[J].工程塑料应用，2013（11）：57-59.

[2]王菲，姚卫国，管东波等.PVC搪塑粉的热降解特征及其动力学研究[J].材料科学与工艺，2014（02）：55-60.

[3]颜杰.汽车仪表板制造工艺研究[J].汽车与配件，2015（45）：76-79.

汽车仪表板(IP)设计要点 篇6

1 总成布置

根据车身位置布置仪表板各组件, 在中国或左盘车要求的国家, 布置大致按照以下图1排列:

一般会有更专业的车身布置工程师或造型师根据车身尺寸、外观来完成此部分的工作, 经过多轮主模型评审才能得出合理的位置及大小。在布置仪表板总成各组件时, 必须充分考虑仪表板内部的环境, 一是三踏板 (离合、制动、油门) 间的位置, 通常间距为70±10m m, 60±10m m, 高度大部分是水平的;二是空调系统 (HVAC) 3大件暖风机、蒸发器、鼓风机, 及除霜风管、主风管、侧风管, 这些部件占据了前围2/3的空间。

布置经常出现的质量为三踏板间距不足照成在工作是肢体干涉, 操作不舒适等, 严重的影响到驾驶安全;空调系统位置与仪表板内部结构干涉, 风口对接不上或错位, 导致出风效果不佳。出风角度风量等问题归结为空调系统专业领域, 由于没有深入了解, 不便细说。

根据上图不难看出仪表板的基本配置, 这样的布置都是基于人机工程来做的, 保证安全性、可视性及可控性。以上外观部件在设计时首先将断面图做出来, 规定好断差及间隙, 才能进行下面的工作。

2 装配工艺

布置完所有的零部件后, 分析产品的装配和拆卸工艺, 能否实现大总成上线装配, 目前很多主机厂都向集成化装配发展, 大总成装配是未来的趋势。在考虑产品装配的先后顺序时, 不能影响其他产品的装配或返工。容易出现的错误或缺陷是CD/DVD不能随仪表板总成上线, 那么CD/DVD装配质量就得不到保证, 或中控台面板装配质量得不到保证;还有组合仪表无法事先装配在仪表板总成上, 需要上车身线装配, 耽误走线时间, 因此装配工艺的可靠性决定着主机厂装配节拍, 很多方案由于装配问题不能妥善解决而被否定。

3 曲面造型

将布置好的主模型进行三坐标扫描, 专业人员处理成基准面后, 曲面设计工程师设计修改产品的外表面, 此时造型工程师随时关注曲面的变化, 是否对今后产品的整体效果造成影响。待整个产品外表曲面设计完成后, 再次进行产品外观评审, 通过后冻结造型设计。但难免今后会修改局部造型。曲面设计对今后产品结构设计的影响是很大的, 因此好的曲面造型决定了今后产品的外观、工装的复杂程度、产品装配的可靠型等问题。

4 内部结构设计

待曲面确定好后, 开始了最为关键的内部结构设计。先定义好本体的脱模角度, 一般还有前除霜风口格栅的抽芯方向, 左右侧安装面的抽芯方向, 见下图3、图4:

电动机维修中仪表的使用 篇7

关键词：电动机,修理,仪表,电压,电流,测量仪器

1 万用表

万用表是一种多用途、多量程的电工仪表, 可以测量电压、电流和电阻等多种参量。模拟式万用表由表头 (模拟式电压表) 、电路转换开关、电流/电压转换器、电阻/电压转换器、检波器等构成;数字万用表 (DMM) 由数字电压表表头配上上述各种转换器构成。在电动机的修理中, 万用表主要用于测量交流电压、直流甩压、直流电流、直流电阻以及检查电动机的一般故障。

这里结合MF50型万用表介绍其一般使用方法。

MF50-1型万用电表的面板结构如图1所示。由转换开关设置的项目司判其测量的参量主要有交流电压、直流电压、直流电流和电阻等。其表盘结构如图1所示。主要标度尺有以下几条:最上面一条非均匀标尺度的右端有个Ω符号你, 这是欧姆档的测量刻度尺;第二条标度尺为测量交直流电压和直流电流时的共用标度尺, 该尺共有两组读数, 以便于选择不同量程时进行读数;第三条为测量10V交流电压的专用标尺;还有测hFE下值、负载电压、电流和音频电平的标度尺。

1.1 电阻的测量。

1.1.1将转换开关打至Ω挡, (量程可任选一个) 将两表笔短路, 调节调零电位器使指针指在Ω标度尺的0点, 如指针调不到零, 则说明表内电池电量不足, 需更换电池。而且每次换挡后都要重新调零后再进行测量。1.1.2将待测电阻或电路元件串入两表笔之间, 观察读数。 (见图2) 1.1.3选择适当的倍率, 使表针尽可能指在标度尺几何中心, 以保证测量的精确性。例如:某一被测电阻阻值在l00Ω左右, 若选择R×l挡, 则指针偏转幅度太小 (此时指针指在刻度100处) ;而选择R×100挡, 则指针偏转角度太大 (指在标度尺1处) , 这样都会出现较大的测量误差;如选择R×l0挡, 则指针几乎指在标度尺中间, 这时测量最精确。1.1.4严禁进行带电测量!应将待测元件或电路与电源完全断开后再进行测量, 更不允许直接测量电池的内阻。

1.2 电压和电流的测量。

1.2.1按正确的要求进行接线, 测电流时, 万用电表要与被测电路串联;而测电压时要并联在被测电路或元件两端;测量直流电压和直流电流时, 正负极性不可接错。1.2.2转动转换开关, 选择正确的参数挡位。即:如要测电压, 必须选择电压挡, 而绝不能选电流挡!不可用直流挡位测量交流参数。1.2.3选择适当的量程, 使表针尽可能地指在标度尺的2/3处, 这样测量最精确。而且选择不同的量程要对应不同的标度尺, 如果需要测量220V交流电压, 应选择交流电压250V挡, 且观察0~250的标度尺。1.2.4不得在带电情况下进行电阻测量。1.2.5每次测量后, 应将转换开关拨至交流电压最高挡, 以防他人误用, 损伤仪表。

2 钳形电流表

钳形电流表是电动机维修中最常用的测量仪表之一, 使用方便, 测量时无需断开电路。钳形电流表通常用来测量动力传输线中的载流;在电动机维修领域中, 用来测量电动机的启动电流和工作电流, 常用钳形电流表如图3所示。

2.1 钳形电流表的测量原理。

由图3可以看出, 钳形电流表是由一个穿心式电流互感器和一只磁电式电流表组成的。互感器的二次绕组与电流表串联, 互感器的铁芯像一把钳子的钳头, 可由手柄处控制其张开将导线夹入钳口内, 使钳口关闭, 被测载流导线便构成互感器的一次绕组, 铁芯便形成一闭合磁路。当被测电流导线中有电流通过时。二次绕组中便产生互感电流, 并由电流表读出。有的钳形电流表还能测量电压, 这种钳形电流表的手柄上有一个转换开关, 可根据不同要求选择不同测量项目和量程。

2.2 钳形电流表的使用注意事项。

2.2.1 为使钳形电流表读数准确, 钳口铁芯两个表面应紧密闭合。如有杂声, 将钳口重新分合一次;如铁芯仍有杂声, 则应将钳口铁芯两表面的污垢擦净后再进行测量。2.2.2若所测导线电流过小, 可将导线在钳形铁芯上绕n圈, 然后将表头读出的数除以圈数n, 即为被测导线中的电流。2.2.3测量结束后, 应将量程选择开关放在最大挡位上, 避免再次测量时, 由于未选好合适量程而损坏表头。2.2.4钳形电表是低电压测量仪表, 测量范围在110~600V之间, 切勿用于测量高压设备。

3 电桥

电桥是一种比较式的测量仪器, 在电动机修理中主要用于精确测量绕组或线圈的直流电阻值。常用的电桥有直流单臂电桥 (测量范围1~1×107Ω) 和直流双臂。

电桥 (测量范围1×10-6~11Ω) 。

3.1 直流单臂电桥。

图4是QJ23型直流单臂电桥。这里以该电桥为例, 介绍直流单臂电桥的使用方法。3.1.1校正零位。打开检流计开关, 待稳定后, 将指针校到零位。3.1.2线路连接。将被测电阻接到电桥面板上标有“Rx”的两个端钮上。3.1.3倍率选择。先用万用表估计被测电阻值, 然后选择倍率, 以减少测量时间, 获得准确的测量结果。3.1.4电桥平衡调节。先按下按钮B接通电源, 再按下按钮G接通检流计。若这时检流计指针顺时针方向偏转, 应增加比较臂电阻;反之, 减少比较臂电阻。这样反复调节, 直至检流计指针指向零位, 说明电桥已达到平衡。在平衡调节过程中, 不能将按钮G锁住, 只能在每次调节时短时按下, 观察平衡情况。当检流计偏转不大时, 才可锁住按钮G进行调节。3.1.5测量后操作。应先松开按钮G, 再松开按钮B。否则当被测电阻的阻值较大时, 易损坏检流计。3.1.6被测电阻计算Rx=倍率×比较臂读数 (Ω) 。3.1.7使用完毕后处理先将检流计上的开关锁住, 并将检流计连接线放在“内接”位置上。

3.2 直流双臂电桥。

当电动机绕组电阻很小时, 利用万用表和直流单臂电桥测量, 给测量结果带来的误差较大, 这时应采用直流双臂电桥进行测量。直流双臂电桥使用方法, 与直流单臂电桥基本相同, 其差异在于:3.2.1直流双臂电桥在开始测量时, 应将控制检流计灵敏度的旋钮放在最低位置上。在平衡调节过程中, 若灵敏度不够, 可逐步提高。3.2.2 直流双臂电桥的4个接线端钮中, Cl、C2为电流端钮P1、P2为电位端钮。AB间为被测电阻, 如图5所示。

电桥所用连接线应尽量选择较粗的导线, 且导线接头与接线端钮应接触良好。

4 4 号黏度计

4 号黏度计又称福特杯, 是测量绝缘漆黏度的计量器具。一般用黄铜或紫铜制成, 有效容积为l00cm3。

汽车仪表板机械手的应用 篇8

1 特征

1.1 汽车仪表板工业机械手的特征

工业机械手, 又称助力机械手, 是一种无重力化手动承载系统, 一种新颖的、用于物料搬运时省力化操作的助力设备, 属于一种非标设计的系列化产品, 可针对客户应用需求, 量身定制的个案创作。

工业机械手可完成工件 (物品) 抓取、搬运、翻转、升降对接时的微调角度等三维空间移载动作, 并把负载物件快速、精确的放置在预先设定的位置, 或进行流水线上的繁复操作, 是物料上下线和生产部品组装, 极理想的助力搬运和组装工具。

1.2 汽车仪表板工业机械手的技术指标

(1) 搬运对象:汽车仪表板。 (2) 搬运工件最大重量:250kg。 (3) 最大工作半径:2500mm。 (4) 最大提升高度:1500mm。 (5) 负载平衡:气缸或气动平衡。 (6) 气路控制:手控阀。 (7) 回转角度:最大360° (可任意调) 。 (8) 夹具类型:带气动夹爪, 气动翻转机构, 吸盘吸取, 永磁吊。 (9) 设备操作:手工。 (10) 纵向轨道长度:根据用户要求设计。 (11) 回转锁定:气缸。

1.3 汽车仪表板工业机械手的操作原理

与一个杠杆系统连接的气动缸可使负荷平衡。此气缸可调整, 其作用为简单地升降运动, 手动作用到夹具上。有两套专门安排与调整过的通向气缸的供气线路。第一套气路用于维持夹具于平衡状态下, 第二套用于平衡负荷的重量。

1.4 汽车仪表板工业机械手的轨道系统

轨道系统是由相连的, 与空中悬挂装置完全点接触的坚固架结构的两个相对的U型铝质部份以及终端缓冲器组成。支承结构上的悬挂装置, 支承结构上的悬挂轨道是由螺栓和悬挂托架制成。

2 XX汽车仪表板工业机械手的应用

2.1 设计方案

XX汽车公司需求一台装配仪表板的机械手要求: (1) 生产节拍:40JPH (NET) 。 (2) 班次计划:3班3运转, 共五种车型生产。 (3) 仪表盘是放在一个专用的小托架上。

机械手先抓取在料架上的仪表板, 在料架上有定位机构, 当机械手的传感器接触到定位机构后, 夹持仪表板, 提升, 然后旋转90°, 进入汽车, 进入汽车后, 仪表板及机械手随车运行, 安装在汽车前端, 在操作人员固定好仪表板的螺栓后, 机械手释放仪表板再顺原路退出汽车。

2.2 机械手总体布置图 (如图1)

2.3 机械手的控制

仪表板机械完全由气动控制, 气动规格如:表1。

2.4 机械手的平衡机构设计

仪表板机械手采用两种平衡机构, 为无负载平衡和有负载平衡。无负载平衡和有负载平衡在抓取产品时会自动切换。

2.5 机械手的作业流程

(1) 将夹具以两端定位块为基准放在料架上 (放好后传感器打开) 。 (2) 按夹紧按钮 (左右两侧同时按) 。夹紧仪表盘后, 夹紧指示灯打开。 (3) 用上下移动拨杆开关升起夹具, 将夹具升到到最大高度。 (4) 用左右旋转拨杆开关转动90°到安装角度。 (5) 扳动旋转选择开关, 夹具顺时转动12° (进入车身角度) 。 (6) 把仪表板推入车内 (尼龙滑轮依靠在车门框) 。 (7) 扳动旋转选择开关, 夹具逆时转动12° (夹具返回到水平位置) 。 (8) 用上下移动拨杆开关移动夹具及仪表板, 到接触传感器时自动停止, 定位指示灯打开 (安装高度位置) 。 (9) 将仪表盘和夹具推到车身的安装位置 (仪表盘定位到车身上) 。 (10) 用上下移动拨杆开关移动夹具及仪表板向下到最低位置 (将平衡气缸内气体释放) 。 (11) 按释放按钮 (左右两侧同时按) 释放仪表盘夹紧指示灯关闭。 (12) 使用上下移动拨杆开关提升夹具并从轿车里退出。

2.6 机械手的安全措施

仪表板机械手有严格的安全措施: (1) 单向阀。机械手上设置有单向阀, 当压缩空气停止供气时, 单向阀可防止储气筒放空。 (2) 安全阀。机械手上设置有安全阀, 用以监测臂移动的速度。设计上用以防止当操作者向机械手发出了错误指令而发生的故障。例如:在抓住负荷之前就按负荷平衡按钮, 或当负荷位于牢固表面之前给出释放指令。 (3) 气动储气筒。机械手上设置有储气筒, 可使操作者在压缩空气源中断时仍可完成搬运操作。 (4) 防释放掉落装置。机械手上设置有防释放掉落装置, 可防止夹具在将负荷正确位于牢固表面之前松开负荷。

2.7 机械手的控制系统原理图 (如图3)

2.8 维护与检修

2.8.1 常规维护

包括以下项目: (1) 安全装置检查。 (2) 单向阀。 (3) 安全阀。 (4) 抗松开阀。 (5) 先导单向阀。 (6) 限压阀。 (7) 双手控制。 (8) 止动阀。 (9) 闭锁装置。 (10) 双真空线路。 (11) 报警装置。 (12) 关闭装置。 (13) 在失去电力情况下抗掉落装置。

2.8.2 日常服务

(1) 使用专用塞子除去气动储气筒中的冷凝水。 (2) 净化消声器 (如果机械手的工作环境多尘, 则服务间隔应缩短) 。 (3) 对管件与软管进行日常检查, 检查连接处是否紧固以及漏气。 (4) 检查机械手的螺钉与螺栓是否紧固。 (5) 检查制动系统。 (6) 检查减压器里的油。 (7) 检查增压器。

2.8.3 特殊维护

(1) 平衡缸的大修。更换平衡缸的密封并涂覆微量润滑油, 润滑缸内缸筒以及其密封。 (2) 回转接头的大修。更换回转接头的密封并涂覆微量润滑油润滑中心轴与其密封。

3 机械手设计主要参考标准

(1) 标准EN292/1机械安全。基本概念设计通则。基本术语与方法。 (2) 标准EN292/2机械安全。基本概念, 设计通则。技术原则与规格说明。 (3) 标准EN294:1992机械安全。可防止上肢可达到的危险区的安全距离。 (4) 标准EN349:1993机械安全。可避免人体部分被挤压的最小间隙。 (5) 标准CEI E N 60204-1机械安全。机械的电气设备。第一部分。基本需要的说明。 (6) 标准CNR U N1 10011计算的说明。指令97/23/EEC压力设备。 (7) 标准EN 983机械安全。对液压能力系统和它们元件的安全要求。 (8) 标准E N 953机械安全-防护装置-对有固定和移动防护装置的建筑和设计的一般要求。 (9) 标准EN 1050风险评估原则。 (10) 标准EN 811机械安全。可防止下肢可达到的危险区的安全距离。 (11) 标准EN 1088机械安全。 (12) 标准EN 418紧急停止设置。 (13) 标准EN574机械安全。双手动控制。 (14) 标准EN 982机械安全。对液压能力系统和它们元件的安全要求。 (15) 标准EN 842机械安全。 (16) 标准EN 1037机械安全。 (17) 标准EN 614机械安全。 (18) 标准IEC 651噪音污染的测试和衡量方法。

4 结语

随着汽车工业的发展, 自动化程度的提高, 工业机械手应用于装配线上, 给厂家带来的经济效益是非常明显的。机械手代替人工, 保证装配质量, 提高装配效率, 减少装配人员数量和人员受伤机会, 从而使生产成本降低, 劳动生产力提高。

目前, 通用、福特、大众、日产等世界各大汽车公司均在汽车生产线上使用了仪表板机械手。

摘要：工业机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作, 如搬物、装配、切割、喷染等等, 应用非常广泛。汽车仪表板机械手技术可广泛应用于汽车仪表板的装配, 能够提高生产效率, 可节省劳动力成本50%以上。本文首先阐述了汽车仪表板机械手的特征, 其次, 对汽车仪表板机械手在汽车仪表板装配中进行了深入的探讨, 并具体详述XX汽车公司在仪表板装配中的一台机械手, 具有一定的参考价值。

关键词：工业机械手,汽车仪表板,应用

参考文献

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[3]史国生.机械手步进控制中的应用[J].中国工控信息网, 2005, 1.

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[7]吴志敏.工业机械手运动学仿真[J].装备制造技术, 2009, 1.

汽车仪表显示系统应用与研究 篇9

汽车经过100多年的发展历程,汽车仪表也在不断开发和发展之中。汽车仪表发展,按其工作原理上取得的重大技术创新来分经过4代:第1代汽车仪表是基于机械作用力而工作的机械式仪表,即机械机心表;第2代汽车仪表的工作原理基于电测原理,即通过各类传感器将被测的非电量变换成电信号加以测量,称之为电气式仪表;第3代为模拟电路电子式:第4代为步进电动机式全数字汽车仪表。[1]

目前汽车仪表正在经历由第3代向第4代转型时期。第3代汽车用仪表工作原理与电气式仪表基本相同,只是用电子器件取代原来的电气器件。随着集成电路技术突飞猛进的发展,这种仪表现在均采用汽车仪表专用集成电路,是国内汽车仪表目前的主流产品,经过多年的发展,其结构形式经历了动圈式机心和动磁式机心阶段。围绕提高指示精度和指针平稳性,由动圈式发展成动磁式等。笫3代全数字式汽车仪表从其应用的技术手段上看,还是电子技术范畴,也属于电子式仪表,但信号处理方式已从模拟变成数字。其最显著的特征是工作原理与第3代汽车仪表完全不同。随着光学、电子技术的迅速发展,特别是计算机技术在汽车仪表中的广泛应用,汽车仪表正向数字化和智能化方向发展。从汽车仪表的发展趋势,也可反映出汽车电子化水平的快速提高。[1]

2、仪表功能分析

仪表从功能上而言,是对汽车的各种参数指标进行显示,以使驾驶员能够了解汽车的使用性能,但随着现在娱乐系统、安全系统等的应用,仪表的功能进一步拓展。但总体而言,常规仪表必须能够显示发动机运行状况、变速器运行状态、灯光照明及信号灯状态、燃油量、安全带及气囊信息等。但从显示效果来分,这些系统可以分为以下几类:数字信号显示、模拟信号显示及字符信号显示。在此,以通用公司赛欧仪表为基础论述其功能及电气特性。

2.1 数字信号显示

数字量的特点是只有两种信号,即高电平和低电平,用来表示灯的亮与灭,故障的有与无等信息。此类信号的控制方式简洁,原理简单容易检测与维修。例如图1中的车门未关指示灯,远光灯指示灯和机油压力指示灯等信号。

图2中,远光灯指示灯的控制原理为为:远光灯开关通过接地控制远光灯继电器线圈的通电与断电,继电器开关闭合后将电源接入到远光灯和远光灯指示灯(并联关系),从而使仪表板显示远光指示灯。因此,远光指示灯故障并不能完全反映远光灯或者线路的故障。

2.2 模拟信号显示

在汽车上,有一系列模拟信号需要显示,包括燃油量、发动机水温、发动机转速和车速信号,这些信号是一系列连续可变的信号,与只有两种值的数字信号不相同。故只能使用连续指示仪器才能反映实际物理量,例如指针,或者多段液晶显示屏等器件。其中,图3为传统的模拟燃油量显示系统,图4为目前普遍使用的数字式燃油显示系统原理。

通过油泵中滑动变阻器将燃油高度转换成模拟电压量,由于滑动变阻器阻值变化与油面高度为非线性关系,同时油箱的形状不规则,所以发动机电脑获得的电压量与实际所剩燃油量为非线性关系,但变化趋势具有一致性,是单调函数关系。所以,能够通过发动机存储芯片中的数据进行查表或者线性插值计算所剩燃油量,这种方式相对于图3中的传统仪表,设计安装及调试更简便,且非常准确。发动机将转换后的燃油量信号通过一根线传送给仪表板,信号如图5所示,此信号为128Hz的可变占空比信号,占空比在5%～95%之间变化分别代表燃油量的多少。仪表板根据此信号转换后通过燃油量显示屏显示0～8段,其中8段均显示为燃油量达最大值。在仪表显示中,水温信号显示工作原理与燃油量显示系统工作原理一致。

发动机转速信号和车速信号分别由转速信号传感器测量获得,获取的正弦波信号经过门电路整形后,变成方波信号,发动机电脑获取此方波信号,通过定时器/计数器功能计算车速或者发动机转速。如果转速信号没有因为电压过低而出现信号丢失,那么转速脉冲的频率与实际车速或者发动机转速之间是线性关系。发动机电脑将此信号转变为可变频率的信号传输给仪表板,频率越高反映的转速越高或者车速越高。其信号如图6所示。

2.3 字符信号显示

字符信息显示系统用来显示变速器档位、燃油量及续航里程、车辆故障提示信息等字符信息。仪表获得数据并显示在仪表板的方式有三种:获取开关信号直接显示、获取数字信号转换后间接显示和通过串行总线获取数据进行显示。

车速显示通过获得一个变化频率的方波而进行转换成指针的摆动来实现,属于数字信号转换后间接显示。而在显示变速器档位信息时,由于档位显示数据量较多,包括运动模式、经济模式、1～5档位、空档、倒档倒档等等信息,所以通过常规方式无法传送诸多信号,故采用了总线进行传输。表1所示为变速器换挡杆通过转换后的档位信号,通过4根线将高低逻辑电平传输给变速器,变速器根据换挡杆位置、实际车速、档位及模式转换成总线数据传输给仪表板,其信号如图7所示,仪表板获取信号后转换成字符显示在仪表板上。总线数据波形为两路对称信号,周期性的传输变速器的信息到仪表板,读取总线信号需要通过含总线接口的诊断仪。[2]

0为低电平,1为高电平

3、汽车仪表显示系统的发展趋势

3.1 硬件设计简化

未来仪表的硬件设计将更简洁,例如发动机转速信号除了传输给仪表板外,还通过线束传送给发动机和变速器,这种结构采用了三根线传输一个信号。但如果采用总线布线,仅仅发动机获取此信号,那么再通过总线传输给仪表板和变速器及其他模块即可,可以减少大量线束。

由于采用了处理器及大容量数据存储器,汽车电脑处理信号的能力大大提升。原有的水温信号、位置信号等通过传感器转换后的电信号无法与实际量成线性关系,那么采用电脑处理后,这些非线性关系将通过查表或线性插值得以解决,并且准确度非常高,仅仅需要在初始设计过程中进行数据标定即可,从而可以降低传感器本身的要求,减少硬件结构。

3.2 信息系统共享

汽车信息系统中,发动机转速信号除了仪表板需要外,变速器模块、发动机模块和车身控制模块等均需要此信号,故一个传感器连接多个电脑或模块的设计方式将越来越少,取而代之的将是大量采用总线技术。总线技术使用后,速度相同的网络之间可以进行直接的数据交换,网速不同的数据通过网关也可以间接交换数据,而这些网络直接只需要两根总线。那么,传感器的连接和执行器的连接就可以按照最近的具有总线的电脑进行连接即可,从而减少了线束的长度,简化了结构。

3.3 设计人性化

汽车仪表在结构设计更简洁的前提下会使显示的信息更直观,能够使驾驶员直接读取汽车的信息参数或者故障提示等信息。同时,仪表的显示信息将更趋于确保安全,如汽车抬头显示(Head Up Display,简称HUD)能够在高速行驶时,特别是夜间高速行车时,把汽车行驶过程中仪表显示的重要信息(如车速)投射到前风挡玻璃上,可以使驾驶员不用低头就能看到仪表中的信息,从而避免驾驶员低头观看仪表显示而造成事故。

4、结论

本文主要以雪佛兰赛欧仪表为模型,并参考其他类型汽车仪表,论述了仪表的基本结构原理和电气特性以及检测方式,提出了未来仪表设计的发展趋势:即硬件结构简化,总线应用更为普及,显示信息将逐渐采用字符形式,并且显示方式将更人性化。通过本文的论述分析能够为仪表设计和检测提供参考。

参考文献

[1]杨忠敏.汽车仪表的发展现状.汽车电器,2004年第4期.

[2]泛亚汽车技术中心.2011赛欧维修手册[M].上海通用汽车有限公司,2010,3:160-210.

电动汽车仪表 篇10

摘 要：社会快速在进步，汽车行业也加快了原先的进展速度。针对于各类的汽车，人们日渐注重汽车配备的本身性能及装饰，手套箱这类的构件应被看作要点。汽车内饰包含了仪表板，这种装置配备内在的手套箱，手套箱质量是否合格密切关系到总体仪表的日常运转。在设计手套箱时，要妥善选取设计材料并注重后期的精确安装。对于此，解析了仪表板配备的手套箱设计路径，探析了可采纳的新式技术。

关键词：仪表板；手套箱；设计思路

中图分类号： U463 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）11-177-2

0 引言

汽车内饰不可缺失手套箱，设计仪表手套箱关乎复杂的多样要素，这也增添了设计流程的复杂性。现存可查看的设计数值都来自归纳得出的既往经验，然而伴随技术进展，开发汽车可选用的手段日渐在增多，累积得出的数据仍处在快速更新的状态下[1]。设计的手套箱要把控最合适的开启角度、调控内在的阻尼等。唯有全面予以衡量才能设计出最适宜车体本身的手套箱，发挥优良的设计实效。

1 手套箱本身性能及构架

仪表板配备了内在的手套箱，可用作留存各类物品。通常来看，手套箱可存放说明书、各类票据及保单、碟机及地图手册。这种手套箱便于常规的储物，对此要慎重把控箱体自身尺寸。常规的手套箱不应小于文件大小，并且应能超出70%以上的箱门自身尺寸。

盖板及手套箱应被焊接成整体，注塑过程为一体式的。注塑得出的盖板、手套箱自身融汇为整体，在根本上减低了耗费的总成本。然而，这种布设手套箱及附带的其他配件没能紧密衔接在一起。盖板及箱斗要衔接为整体，这样做可增添原先的箱体美感且便于搭配周边的构件。在手套箱之内，箱门及放置物件必备的箱斗二者应能分离，这样便于构建美观且简易的外在表观[2]。一体手套箱更能便利初始的安装，然而后续放置及取出物件应当格外注重。针对可选的两类结构，设计时都可增设开门的缓冲架构。

在汽车内饰中包含了扳手套箱，仪表扳手配备的套箱设计涵盖了多样要素。在具体设计时，还应综合衡量全面状态下的设计要素，这也使得给出来的设计流程变得更复杂。实际上，扳手套箱设计可参照的信息及参数都来自于现存设计经验，然而单纯凭借于经验并没能设计出最合适的套箱。在设计手套箱时，要妥善选取设计材料并注重后期的精确安装。针对于各类的汽车日渐注重汽车配备的本身性能及装饰，手套箱这类的构件就归为设计中的要点。汽车内饰包含了仪表板并且配备内在的手套箱，要把控最合适的开启角度，手套箱质量关系到总体仪表的日常运转。

2 设计时的要点

2.1 设计箱体的表观

手套箱看上去应能美观且线条顺畅。要妥善隐藏箱体内侧的线条，不可暴露于外侧。这样做，确保关闭了箱体以后不会再看见隐藏的线条。启开手套箱以后，不可增设侧边偏多的加强筋，这是由于加强筋干扰了应有的表观美感。IP设有阻尼的数值，关闭手套箱时要设置上侧配备的阻尼，在最大范围内避免暴露的配件。要确保箱体配备平滑的外板并紧密衔接于周边的其余构件。若要设计成曲面，则要留出某一比值的必备间隔且慎重衡量收缩状态下的塑料尺寸。手套箱不可留有表层附带的气泡及毛刺，避免潜在的裂痕。

针对于浇口要清除熔接时的明显痕迹，同时清除收缩性及顶杆潜在的裂痕。启开手套箱时还要隐藏上侧凸显的边缘位置，最好预设3毫米精确的内收值。预留必要的尺寸，在最大范围内避免了搭配各类构件时的边缘磨损。真正设计手套箱时要慎重考虑潜在的负面差，手套箱可超出1毫米的镶嵌仪表板。为增添整车表现出来的最佳外观，还可增添手套箱附带的冷冻及照明性能[3]。

2.2 设计阻尼及开启角

手套箱应能旋转30°以便于打开，在这时即可避免掉落额外的物品，前排乘客也不会受到腿部的干扰。通常来看，打开的箱体及前排乘客腿部应能超出必备的间隔，最小为15毫米。在驾驶室中不可看到隐含的手套箱构件，最大开启时还要至少超出130毫米。设计精准的这些尺寸，便于随时取出或放置物品。

从内饰工艺看，即可观测得出手套箱内含的阻尼。手套箱若包含阻尼，那么大概可归为传动性的齿轮阻尼、电动性的阻尼、气流的阻尼等。若手套箱设有本身的阻尼，最好避免空气阻尼。这是由于，空气阻尼将会频繁变更因而干扰到润滑油原本的温度。润滑不够良好，将减低系统自带的运转黏度，开启系统耗费的总时间也将延长。由此可见，最好选取齿轮传动这类的箱体阻尼，优选电动阻尼以此来确保箱体稳定。

2.3 设计储物斗

箱门及储物斗最好设定为整合的状态，也可设定为非集成性的。从市面设计看，途观及帕萨特这类车型都配备了箱门衔接的储物斗。详细来看，手套箱门被焊接至储物斗，螺栓把二者固定为整体。储物斗可选注塑式的，这类构件可设置于一体性的。储物斗要设定为便于储存及取出物品的，箱门盖板要配备最佳的表观且避免不适宜的构件匹配。此外，非集成性质的箱门及储物构件可拓展固有的储存空间，然而取出物品设置的空间是隐藏的，箱体的框架涵盖了储物斗。

3 安装中的要点

通常来看，PAB设置了下侧的手套箱，但条件准许时也可设置于上侧。安装手套箱时经常会干扰到NVH数值，同时也应格外注重常态的箱体启闭。日常的设计中还要考虑到车体的定位以此来选取最适宜的形式予以安装。可设定为总装，也可匹配单独的各类构件。依照细化的构架布置，仪表板及相应的手套箱可分别予以装配，也可预先装配手套箱。若选取了预先装配，要避免频繁拆卸固有的仪表板。最好选取独立装配，可随时替换过滤器及附带的气囊[4]。

设置箱体表层的缝隙时，最好依循给定的标注妥善设计。手套箱经常留出3毫米特定的构件间隔，预留0.5毫米精确的公差。上下仪表及箱门也要预设0.5毫米这一公差，以此来避免频繁的擦伤。

4 结语

手套箱用作仪表板日常的存储物品，可用作放置各类的说明及单据。网络在不断拓展，针对于汽车也设定了更高水准的整车要求。仪表板设有必备的手套箱，正确设置这类手套箱就要整合考虑开发性能、手套箱的功能、常见的材质及箱体运转的结构。未来的实践中，还要摸索并采纳新颖的配套技术，真正杜绝设计中的各类弊病及漏洞。

参 考 文 献

[1] 关杰，王士川.仪表板手套箱设计[J].科技风，2013（11）：57.

[2] 霍长宏，陈健，杨春光.某仪表板手套箱锁止失效的研究[J].汽车零部件，2014（11）：23-25+19.

[3] 王力.基于ABAQUS的汽车仪表板手套箱热固耦合应力分析[J].客车技术与研究，2015（02）：34-37.

对汽车仪表CAN总线的研究 篇11

关键词：汽车仪表,CAN总线,研究

随着我国电子科技以及汽车行业的快速发展, 对于汽车的功能的方案设计和装备配置, 可供选择的电子器械越来越复杂, 性能愈来愈高, 目前汽车仪表已经由最初的基于机械作用力工作的机械式仪表发展到全数字形式。其中以CAN总线的发展应用最为广泛, 对于现代汽车而言, 汽车仪表是必不可少的装备, 它已经成为驾驶员不可缺少的获取信息的主要平台, 并且它还保障着汽车的安全行驶, CAN总线凭借着自身的快速性、安全可靠性、稳定性和数据精准性成为对汽车行业发展必不可少的关键性因素。

1 CAN总线的含义

CAN是控制器局域网络 (Controller Area Network, CAN) 的简称, 又称为CAN-BUS总线。最早的车载CAN总线是由德国BOSCH公司在20世纪80年代初开发, 它不仅是一种串行数据通信协议, 而且是一种多主总线, 通信的介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1 Mb/s。并最终成为国际标准 (ISO11898) , 是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧, CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线, 并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议[1]。

2 汽车仪表CAN总线的优点

2.1 信息共享并且速度快。

信息共享主要就是指信息在不同部门、不同人群中的交流和共用, 在互联网时代主要指人们利用科学技术手段或者网络设备, 来利用信息资源并与他人共享, 从而合理的利用信息资源, 提高了信息资源的利用效率。CAN总线在汽车仪表上的广泛应用, 不仅为驾驶员及时准确的提供了速度、耗油量、里程等方面的信息, 还是这些信息资源通过其他的设备接口被分享到其他的部门, 以供其使用和分析数据、进行研究。另外, 由于CAN总线采用短帧结构, 每一帧的有效字节数为8个, 数据传输时间短, 受干扰的概率低, 重新发送的时间短, 并且, 在节点错误严重的情况下, CAN总线可以自动关闭总线, 切断其自身与总线的联系, 从而不会影响总线上的其他操作, 大大提高了CAN总线提供数据信息的速度, 另外, CAN总线的信息共享会减少导线的数量, 减少数据的重复, 进而提高信息交流的速度。

2.2 降低成本。

CAN总线主要包括线型拓扑结构、环型网络拓扑结构、星型网络拓扑结构三种拓补结构。无论是线型拓扑结构还是星型网络拓扑结构, 其成本都是比较低廉的。其中线型拓扑网络结构简单, 所需要的电缆长度也是最短的, 并且造价低廉且便于维护, 星型拓扑网络的结构安装一般都是使用双绞线, 价格较低, 站点接入灵活, 如果某个站点失效不会影响其它站点的工作, 不会影响整个网络[2]。CAN总线的使用可以汽车仪表安装时所需要的线路, 在信息传递的时候仅仅需要两条信号线, 不仅可以优化了车身的线路布局, 使之更加的美化、整齐, 而且还会大大节省了线路上花费的多余的成本, 另外, CAN总线实现的信息共享使耗油量及其速度、时速、水温、油温、水压、油压等数据的与其他线路的传递交流次数减少, 其重复处理的成本降低, 从而进一步的使整个汽车仪表的制造成本在一定程度减少。

3 汽车仪表CAN总线的发展方向

3.1 汽车仪表CAN总线逐渐电子化。

传统的汽车仪表仅仅只能够为驾驶员提供非常小的一部分的车辆行驶的信息数据, 而且传统的汽车仪表还是机电式的模拟电子表。然而, 随着我国科学技术的快速发展, 电子产品大量出现, 琳琅满目。人们对汽车也逐渐的提出了电子化的要求, 但是这种传统的机电式的汽车仪表已经不能满足人们的这种需要了。所以汽车仪表研发人员已经开始逐渐的考虑汽车仪表的电子化的设计研发方案, 而对CAN总线的再进一步的完善和推广是显而易见的选择。CAN总线在开发使用之初主要是用来对汽车行业的工作过程、内部测量、数据通信等的监测和控制的, 是汽车行业用来解决汽车内部的复杂硬件信号接线的低成本通信总线, 而现今CAN总线已经作为一种安全可靠网络总线, 逐渐的电子化, 网络化。被汽车行业和公众所认可, 并且在汽车仪表上得到了广泛的应用。汽车仪表CAN总线的高精确度、高灵敏度以及数据读取和图像显示的清晰直观性、电子化, 都得到了汽车行业的欢迎, 并且还赢得了广大车主的喜爱, CAN总线的电子化逐渐的得到了发展。近年来CAN总线已发展成为汽车电子系统的主流总线, 已形成国际标准的现场总线, 并由ISO正式颁布了ISO11898CAN高速应用标准和ISO11519CAN低速应用标准, 这为CAN总线的电子化、标准化、规范化铺平了道路。未来的汽车仪表的发展趋势将会是充分应用光技术与机电一体化技术, 并将信息技术与网络技术充分凸显的计算机终端显示器。

3.2 汽车仪表CAN总线逐渐智能化。

“智能化”是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用。显而易见, 汽车仪表CAN总线的智能化是指信息技术、网络技术能技术手段在汽车仪表方面的应用。随着信息时代的到来, 特别是计算机、微电子、电子制造业和各种现场总线通信技术的广泛应用, 人们对其所使用的工具的要求也在逐渐的的简便化、电子化、智能化。汽车仪表也是不可避免的。然而传统的机械指针式汽车组合仪表仅仅只能够向驾驶员提供一些比较简单、实用性较低数据, 并且还需要驾驶员分神去看, 影响驾驶的质量和安全, 不能够为驾驶员提供舒适的服务, 逐渐被以微处理器为核心的智能化数字式仪表将是汽车仪表所取代。在对汽车仪表CAN总线的进行智能化的设计的时候不仅要考虑其应该包括的传感器、终端显示以及可以用于外围设备扩展的和数据下载的端口等设备以及智能仪表系统总体框架结构包括的中央处理器采集模块、、Flash存储模块等10个模块, 还应该考虑如何才能在汽车仪表CAN总线智能化的基础上更好地为驾驶员提供舒适、简便、安全的服务。可以利用数据的自主传输、处理、存储, 以及LED屏幕显示, 语言播报信息、提示警告等多种功能, 从而更好的为驾驶员提供包括车速、耗油速度以及耗油量、行驶里程等数据信息, 使汽车仪表更加的人性化、智能化。

4 结论

本文主要从CAN总线的概念, 特有的安全可靠性、数据信息的共享性以及成本较低的特点, 以及电子化、智能化的发展趋势三个方面来进行论述。CAN总线以其独有的特点和优势取代了传统的机械指针式汽车组合仪表, 成为了汽车行业制作汽车仪表时候的首要选择和必不可少的选择。并且还在汽车仪表方面不断地改进和完善, 逐渐向电子化、智能化方向发展。随着人们生活水平的提高, 人们对生活质量的追求也在不断地完善, 相对于汽车来说, 人们希望汽车驾驶更加的舒适、方便, 因此汽车仪表CAN总线的电子智能化成为当前广受关注的焦点, 并且成为未来的发展趋势。

参考文献

[1]来振华.车载CAN总线的技术特点及发展方向[A].北京奔驰-戴姆勒·克莱斯勒汽车有限公司, 北京100176.2013